HIDRALERTA SISTEMA DE PREVISÃO E ALERTA DE INUNDAÇÕES EM ZONAS COSTEIRAS E PORTUÁRIAS

Transcrição

1 HIDRALERTA SISTEMA DE PREVISÃO E ALERTA DE INUNDAÇÕES EM ZONAS COSTEIRAS E PORTUÁRIAS Conceição Juana Fortes

2 Tópicos Motivação do projeto Sistema HIDRALERTA Componentes Metodologia Casos de Aplicação Baía da Praia da Vitória, Terceira Zona da Costa da Caparica LNEC 2

3 A Realidade Risco pessoas Consequências atingidas por massas de água e arrastadas para o mar Efeitos afogamento Scarborough, Reino Unido Flórida, EUA Hartlepool, Reino Unido LNEC 3

4 A Realidade Risco veículos (estradas) Consequências atingidos por massas de água e parte eléctrica afectada / inundados Efeitos avaria / reparação / custos LNEC 4

5 A Realidade Risco estradas (veículos) Consequências atingidos por massas de água e parte eléctrica afectada / inundados Efeitos avaria / reparação / custos LNEC 5

6 A Realidade Risco bens imóveis (edifícios, equipamentos) Consequências atingidos por massas de água e inundados / danificados Efeitos obras de reparação / custos LNEC 6

7 A Realidade Risco infraestruturas (marinas / portos) Consequências alteração das condições de agitação no interior das marinas Efeitos interferência nas atividades das marinas Marina do Lugar de Baixo, Madeira Marina de Cascais Porto da Ericeira LNEC 7

8 A Realidade Risco infraestruturas (portos) Consequências alteração das condições de agitação no interior das marinas / portos Efeitos interferência nas atividades em portos Ponta Delgada, Azores LNEC 8

9 Motivação É portanto importante Prever situações de risco em zonas costeiras e portuárias Estabelecer mapas de risco para um correto planeamento Alertar as entidades responsáveis em situações de emergência Objetivo Minimizar a perda de vidas reduzindo prejuízos económicos e ambientais Projeto HIDRALERTA LNEC 9

10 O Projeto HIDRALERTA Desenvolvimento do Sistema de Previsão e Alerta de Inundações em Zonas Costeiras e Portuárias Financiado pela FCT 3 anos (a partir de 21 de Março de 2012) Participantes Laboratório Nacional de Engenharia Civil Universidade Nova de Lisboa Universidade dos Açores LNEC 10

11 O Projeto HIDRALERTA Desenvolvimento do Sistema de Previsão e Alerta de Inundações em Zonas Costeiras e Portuárias Este projeto pretende: Desenvolver um sistema de previsão, alerta e análise de risco associado ao galgamento e inundação em zonas costeiras e portuárias Utilização de medições e/ou previsões da agitação marítima nas zonas costeira e portuária, para calcular os efeitos dos galgamentos e inundações Criação de uma ferramenta user-friendly avaliação em tempo real de situações de emergência e emissão de alertas às entidades competentes sempre que se preveja estar em causa a segurança de pessoas, bens ou atividades desenvolvidas nessas zonas Produção de mapas de risco que constituam uma ferramenta de apoio à decisão pelas entidade competentes Desenvolvimento de um protótipo para o baía da Praia da Vitória e da zona de Lisboa-Vale do Tejo (Costa da Caparica) LNEC 11

12 Componentes do HIDRALERTA AGITAÇÃO MARÍTIMA características da agitação marítima ao largo e em áreas costeiras e portuárias GALGAMENTOS E INUNDAÇÃO avaliação dos galgamentos e inundação em áreas costeiras e infraestruturas portuárias SISTEMA DE ALERTA análise em tempo real das situações de emergência e envio automático de mensagens de alerta para as autoridades responsáveis MAPAS DE RISCO elaboração de mapas de risco para apoio à gestão costeira e portuária Agitação marítima Mapas de risco Galgamentos e inundação Sistema de alerta LNEC 12

13 Metodologia 1 Dados medidos (Bóia-Ondógrafo) Regime de agitação na zona de interesse Transferência do regime de agitação ao Largo (modelos numéricos) 2 Cálculo do galgamento e da inundação 3 Sistema de gestão de risco Sistema de alerta Mapas de risco Envio de SMS e

14 Agitação Marítima 1 Caracterizar a agitação marítima na região de estudo através de modelos numéricos ou medições in situ LNEC 14

15 Inputs Galgamento e Inundação 2 VAN DER MEER (1995,1998) Input Layer Feed-forw ard Hidden Layer Output Layer Q Q p tan gh 3 s gh 3 s Rc EXP A Rc / r EXP B Hs p / H s r p p 2 2 i Error Propagation j Output LNEC 15

16 Alerta ou Gestão do Risco 3 Análise da informação obtida Sistema de alerta para aviso das entidades competentes sempre que a segurança do porto está em causa de modo a reduzir a ocorrência de emergências nas atividades portuárias Sistema de gestão do risco para suporte do processo de tomada de decisão no planeamento costeiro e portuário LNEC 16

17 Arquitectura Proposta (sistema de gestão de risco) LNEC 17

18 Arquitectura Proposta: Dados de Entrada Os dados relevantes para a aplicação são: Dados da boia ondógrafo; Cartografia relevante para a zona de interesse; Tabelas com a classificação de risco associada a valores medidos, ou projectados, para pontos de interesse; Tabelas com projeções entre valores medidos pelo sensor e pontos de interesse. LNEC 18

19 Arquitectura Proposta: Processamento Os dados provenientes de sensores têm que ser importados para o sistema, e convertidos para formatos úteis. A avaliação de risco de um determinado evento é determinada pela análise dos resultados das interpolações efetuadas sobre as tabelas de projeção. Os valores medidos são registados no sistema, assim como as interpolações. Esta informação vai permitir a geração de mapas de risco. LNEC 19

20 Arquitectura Proposta: Dados Gerados Os dados gerados pelo sistema contemplam: A informação proveniente dos sensores; Os dados relacionados com a avaliação de risco. Entres os quais: Tabelas de risco e projeção; Valores de interpolações; Indicadores de risco calculados. Os mapas de risco; Os relatórios produzidos por utilizadores. LNEC 20

21 Arquitectura Proposta: Interação A aplicação web vai permitir a agregação de todos os componentes do sistema. Além da análise e exportação dos dados registados no sistema, quer sejam importados de sensores, tabelas ou resultados de processamento, também vai permitir a parametrização da aplicação. A geração de relatórios é também umas das operações disponíveis. LNEC 21

22 Casos de Aplicação Baía da Praia da Vitória Zona da Costa da Caparica LNEC 22

23 Porto da Praia da Vitória A baía da Praia da Vitória localiza-se na costa este da ilha Terceira, uma das nove ilhas do arquipélago dos Açores, Portugal. Esta baía tem cerca de 2400 m de comprimento e 1100 m de largura máxima. LNEC 23

24 Trabalho Realizado Previsão dos galgamentos em estruturas do baía da Praia da Vitória Para o Sistema de Alerta Para a criação de Mapas de Risco LNEC 24

25 defesa frontal aderente da baía cujos perfis são indicados na Figura Báia da Praia da Vitória P2 a) P1 b) Figura 1 Vista aérea do porto da Praia da Vitória; a) Defesa fronta Estruturas marítimas do baía da Praia da Vitória P1 - quebra-mar sul em frente ao cais 12, à cota m (Z.H.) P2 - zona dos esporões da defesa frontal, à cota m (Z.H.) LNEC 25

26 Previsão do Galgamento em Sistema de Alerta/Gestão do Risco 1 Caraterização da agitação marítima Ilha Terceira WWIII results 1-2 dias de avanço Séries longas (anos) / cenários LNEC 26

27 q(l/s/m) Previsão do Galgamento em Sistema de Alerta/Gestão do Risco 2 Cálculo do galgamento Modelo Neuronal CLASH (NN_OVERTOPPING) Point P8 ghstm-1,0 q(l/s/m) ghstm -1, Date LNEC 27

28 q(l/s/m) Previsão do Galgamento em Sistema de Alerta 3 Sistema de alerta eventos de galgamento (2 acima dos níveis aceitáveis) Point P8 ghstm-1,0 q(l/s/m) ghstm -1, Sistema de alerta Date LNEC 28

29 Previsão do Galgamento para Gestão do Risco 3 Gestão do risco Nível de Risco Risco = Probabilidade x Consequências LNEC 29

30 Costa da Caparica Praia São João - Caparica, Fev. 2010

31 Costa da Caparica LNEC 31

32 Trabalho Realizado Foi construída uma base de dados para organizar os dados provenientes da boia ondógrafo, localizada ao largo do Porto de Lisboa. A importação de dados está automatizada Início da previsão de espraiamento/galgamento para sistema de alerta e gestão do risco Início da caraterização da vulnerabilidade e riscos da Praia de S. João da Caparica LNEC 32

33 Metodologia para Análise da Vulnerabilidade Apoiada num Sistema de Informação Geográfica, a metodologia apresentada consiste em três etapas fundamentais: a) produção de mapas de vulnerabilidade, baseada numa análise automatizada dos níveis de inundação na área de estudo, que forem previamente estabelecidos para vários cenários; b) com base nos valores limiares, são estabelecidos os factores qualitativos que estão associados às consequências da inundação / galgamento em zonas onde essas alturas ultrapassam limites pré-definidos; c) Combinação dos passos acima, permitindo a avaliação dos riscos de inundações em praias, estruturas costeiras e portos. LNEC 33

34 Produção de Mapas de Vulnerabilidade Costa da Trafaria Programa de Valorização e Requalificação Ambiental (Câmara Municipal de Almada / Parquexpo/FCT-UNL) LNEC 34

35 Fatores Qualitativos / Consequências Ferreira, 2004 Costa Polis, 2011 Raposeiro et al LNEC 35

36 Riscos de Inundação em Praias Raposeiro et al Classes de risco Baixo Moderado Elevado Muito elevado Máximo Raposeiro et al Ferreira, 2004 LNEC 36

37 Resultados Sistema inovador de previsão de inundações e de alerta das autoridades responsáveis pela gestão costeira e portuária HIDRALERTA Implementação e teste do sistema protótipo no baía da Praia da Vitória, Açores e da zona de Lisboa-Vale do Tejo (Costa da Caparica) Nova metodologia para o cálculo dos galgamentos e inundação, através da utilização combinada de diferentes técnicas Mapas de risco de galgamentos e inundações Base de dados com toda a informação LNEC 37

38 Maria Teresa Reis Rui Capitão João Alfredo Santos Liliana Pinheiro Armanda Rodrigues André Sabino Paulo Raposeiro José Carlos Ferreira Carlos da Silva Eduardo de Azevedo Anabela Simões Conceição Rodrigues Agradecimentos LNEC 38